Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T04:04:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezRivera_NoemiInes_M.pdf: 3017902 bytes, checksum: 896d67e441fab8fa22df28d3275d8a6c (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho analisamos a formação de imagens por elementos difrativos com luz branca fazendo o traçado de raios pelas direções principais, dentro de uma aproximação que desconsidera a extensão do ponto imagem. Inicialmente explicamos resumidamente a história e conceitos básicos que servem para o estudo de elementos ópticos difrativos. Logo na segunda parte mostramos um amplo estudo da formação de imagem com relevo invertido ("pseudoscópica") por duas redes de difração, uma fenda e luz branca, que constitui uma nova maneira e a mais simples de se fazer essas imagens. Apresentamos também a existência de imagem ortoscópica por elementos difrativos com luz branca no mesmo dispositivo. No Apêndice 1 analisamos a formação da imagem de objeto pontual por um elemento difrativo com luz monocromática. Apresentamos problemas resolvidos neste trabalho, assim como resultados, comparando os resultados calculados teoricamente com dados experimentais feitos no laboratório. Este trabalho foi importante para melhor preparação de ferramentas na tese. No Apêndice 2 mostramos as diversas aplicações onde nosso estudo pode ajudar a quantificar resultados, como é o caso de gerar imagens holoprojetadas sobre tela difrativa (tela holográfica), ampliação de hologramas, televisão holográfica e a realização de telescópios espaciais / Abstract: We perform ray tracing analysis on the imaging of white light objects by diffractive elements. Only the main direction of rays is considered within an approximation that do not consider the extension of the image point. We first make a brief report on the history and basic concepts of diffractive optical elements, then we make a complete study of inverted depth ("pseudoscopic") imaging by two diffraction gratings and one slit under white light, a new and simpler way to generate that kind of images directly from an object. We also show the existance of an ortoscopic image by diffractive elements under white light in the same system. In Append 1 we analyze imaging of a point object in monocromatic light, comparing calculated values with experiments we performed. This previous work was important in preparing our analytical and experimental techniques. In Append 2 we indicate many applications where our study could help to obtain quantitative results, as in the generation of images holoprojected on diffracting screens (holographic screens), the enlarging of holograms, holographic television and spatial telescopes / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Jose Joaquim Lunazzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezRivera_NoemiInes_M.pdf: 3136455 bytes, checksum: ec6d088281d2d9fbaee8015340da7033 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:00:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rigon_ElsoLuiz_M.pdf: 13216425 bytes, checksum: 2d13f697f6dab3233fec1bdf1d18571a (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Nesta tese foram desenvolvidos processos para gravação de nanoestruturas bidimensionais em relevo, utilizando-se exposições holográficas e litografia. São descritas as condições experimentais para a gravação de máscaras em fotorresina com diferentes perfis, assim como para a litografia do padrão bidimensional em três diferentes materiais: alumínio, níquel e carbono amorfo hidrogenado. Para a litografia foram utilizadas técnicas de lift off, evaporação térmica, eletrodeposição seletiva, deposição química na fase vapor assistida por plasma (PECVD), e corrosão por plasma reativo (RIE). Foram estudadas três propriedades ópticas apresentadas pelas nanoestruturas bidimensionais fabricadas em materiais dielétricos e metálicos: efeito anti-refletor, existência de bandas proibidas de propagação para fótons, e efeito de transmitância extraordinária. Além do estudo teórico, foram realizadas medidas experimentais do efeito anti-refletor em estruturas gravadas em fotorresina sobre vidro, e da transmitância extraordinária de nanofuros em filmes metálicos / Abstract: This thesis describes the recording of two dimensional surface-relief nano structures, using double holographic exposures and lithography. The experimental conditions for recording photoresist masks are described, as well as for the lithography of the two dimensional pattern in three different materials: aluminum, nickel and hydrogenated amorphous carbon. For the lithography, techniques of lift off, thermal evaporation, selective eletrodeposition, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and reactive ion etching (RIE) were used. Three optical properties, presented by dielectric and metallic two dimensional nano structures were studied: the anti-reflective effect, the photonic band gap and the extraordinary transmittance effect. Besides the theoretical study, experimental measurements of the anti-reflective effect in structures recorded in photoresist on glass were performed, as well as those of the extraordinary transmittance of nano holes in metallic films / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Lucila Helena Deliesposte Cescato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:15:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_EdsonJosede_M.pdf: 7453889 bytes, checksum: 0d4a66734adaf2f4c9f36b7ef54e6eda (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Esta tese trata do desenvolvimento de processos de replicação de elementos ópticos difrativos. Este processo pode ser dividido em três etapas: gravação do elemento óptico matriz, confecção do molde e obtenção das réplicas. O estudo conduzido foi baseado em dois tipos de elementos: matrizes de microlentes e redes de difração holográficas. As matrizes destes elementos foram gravadas em fotorresinas utilizando-se a técnica de fotogravação e amolecimento da resina, para o caso das microlentes e exposições holográfica para gravação das redes de difração com relevos sub-micrométricos. A partir destas estruturas foram confeccionados moldes em Níquel dos elementos, através de um sistema de eletroformação montado em nosso laboratório durante esta tese. As réplicas foram obtidas em equipamentos de injeção de plástico disponíveis em empresas do ramo fonográfico (Sonopress) e produção de lentes (Optovac). Em cada etapa, dos processos os perfis em relevo das estruturas foram sistematicamente caracterizadas através de medidas de perfilometria, microscopias eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM) assim como foram realizadas medidas das propriedades ópticas das matrizes e réplicas. Os resultados destas medições comparativas permitiram estabelecer as características dos perfis em que se pode garantir a fidelidade das réplicas. Os avanços obtidos durante o desenvolvimento desta tese, tanto nos processos de replicação de elementos difrativos quanto na fabricação de micro-estruturas metálicas, aproximam os resultados da pesquisa desenvolvida na universidade do setor produtivo. / Abstract: The replication of diffractive optical elements is the subject of this thesis. The replication can be divided in three steps: the recording of the matrix optical element, the electroforming of the stamper and the manufacture of replicas. This study was based in two types of elements: microlenses array and holographic diffraction gratings. The microlenses arrays were recorded in photoresist by using photolithographic and melting resist techniques, while the diffraction gratings were recorded using holographic exposures. Starting from these structures, the Nickel stampers have been formed using an electroforming system mounted in our laboratory during this thesis. The replicas were manufactured in injection molding systems of a phonographic company (Sonopress) and of a lens manufacture (Optovac). In each steps of the process, the relief profiles have been measured by profilometry, scanning electronic microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The diffraction efficiencies of both matrix and replicas were also measured. The results of the measurements allowed to establish the profile characteristics that can be accurately replicated through this process. The development achieved in this thesis, in both replication processes and in the manufacture of metallic micro-structures, approach the results of the research developed in the university to the market. / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Jose Joaquin Lunazzi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T07:18:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodriguezRivera_NoemiInes_D.pdf: 6088514 bytes, checksum: c2c66dc6b71f900d00c6832f96aaf3eb (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Apresentamos neste trabalho a análise da formação de imagens por elementos difrativos com luz branca fazendo o traçado de raios pelas direções principais. O primeiro sistema analisado é composto por duas redes de difração e uma fenda, o segundo por dois elementos bidimensionais de estrutura espiral e um orifício, que formam imagens ortoscópicas (relevo natural). A partir das análises mencionadas desenvolvemos um sistema de dois elementos difrativos sem elementos intermediários que forma uma imagem de luz branca que é pancromática, porque oferece as cores originais. Além disso, apresentamos um sistema formador de uma imagem por transmissão que consiste na projeção de objetos usando uma fonte linear (filamento extenso) e um elemento difrativo. Aproveitando as propriedades de uma fonte linear, desenvolvemos um sistema que permite que espelhos ou lentes imperfeitos gerem imagens nítidas. Mediante estes sistemas visamos conseguir um dia a formação de imagens convergentes, entretanto já oferecemos novas maneiras de se exibir imagens tridimensionais atrativas e amplas / Abstract: We present the analysis of the formation of images by diffractive elements using white light by performing ray-tracing through main directions. The first system we describe is composed of two diffraction gratings and a slit, the second by two bi-dimensional spiral elements and a hole aperture, generating ortoscopic (natural relief) images. From this we had found a system of two diffractive elements without any intermediating element that makes and image which is panchromatic because gives original colors. Furthermore, we present a transmission imaging system that projects objects by means of a linear source (extended filament) and a diffractive element. Profiting the imaging properties of that linear source we also developed a system for mirrors and lenses having no sharpness to generate sharp images. By studying these systems we seek to find a way to achieve the making of convergent images and we already offer new ways to exhibit attractive and large three-dimensional images / Doutorado / Física / Doutor em Ciências